(57)【要約】【課題】本発明は、液晶表示装置に関し、得に、画質を向上させる横電界方式(ＩＰＳ)液晶表示装置およびその製造方法に関する。【解決手段】本発明は、横電界方式液晶表示装置において、配向膜全面にラビング処理をしてから、ラビング処理された配向膜全面または電極周辺の段差部分に非偏光および偏光照射またはイオンビーム照射をして、光漏れを防止し色コントラスト比を向上させて高画質を具現することにより、製品の信頼性を向上させる効果がある。なお、本発明は、ラビングを行った配向膜に非偏光された光を照射する場合には、別途の偏光装備なしに高画質を具現することができ、工程が簡単で製造方法を節減する長所を有している。【選択図】図３
2006189860.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板上に、水平方向に互いに所定間隔離隔してゲート配線と共通配線を形成する段階と、
前記ゲート配線と垂直な方向にデータ配線を形成する段階と、
前記データ配線と平行に複数の共通電極を形成し、前記共通電極と交互に画素電極を形成する段階と、
前記画素電極を含む第１基板上に第１配向膜を形成する段階と、
ラビング工程を利用して前記第１配向膜を１次配向処理する段階と、
前記第１配向膜に透過部と遮断部とを備えるマスクを被せる段階と、
前記マスク上で、前記第１配向膜に所定量のエネルギーを有するビームを照射して、前記ゲート配線、データ配線、共通電極および画素電極の中から少なくとも一つの段差部を２次配向処理する段階と、
前記第１基板に対向する第２基板上にカラーフィルタ層およびブラックマトリックスを形成する段階と、
前記第１、２基板の間に液晶層を形成する段階と
を含んでなることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記第２基板上に第２配向膜を形成する段階と、
ラビング工程を利用して前記第２配向膜を１次配向処理する段階と、
前記第２配向膜上に透過部と遮断部とを有するマスクを被せる段階と、
前記マスク上で、前記２配向膜全面に所定量のエネルギーを有するビームを照射して２次配向処理する段階と
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記２次配向処理する段階において、前記所定量のエネルギーを有するビームは、直線偏光、部分偏光、非偏光された光であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記マスクの透過部は、前記段差部と対応する位置に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記マスクの透過部の幅(ａ)は、ａ＝Ｌ＋２×Ｍ  ＝ｄ/ｔａｎθ＋２×Ｍであり、ここで、Ｍはマスクマージン、ｄは段差部の高さ、θはテーパー角度であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記Ｍは、Ｍ≦２０μｍを満足させることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記ｄは、１００Å≦ｄ≦７０００Åを満足させることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記θは、１０度＜θ≦９０度を満足させることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項９】
前記ビームの照射エネルギーは、０．００１〜５Ｊ/ｃｍ２であることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１０】
前記配向膜の誘電率は２〜５であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１１】
前記配向膜の屈折率は１〜２であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１２】
段差部が存在する基板上に配向膜を形成する段階と、
前記配向膜をラビングする段階と、
前記配向膜上にマスクを被せる段階と、
前記マスク上に光照射する段階と
を含んでなることを特徴とする配向膜形成方法。
【請求項１３】
前記マスクは、透過部と遮断部とを有することを特徴とする請求項１２に記載の配向膜形成方法。
【請求項１４】
前記マスクの透過部は、前記段差部に対応することを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載の配向膜形成方法。
【請求項１５】
前記配向膜は、ポリイミド、ポリアミック酸、ポリエチレンイミン、ポリビニールアルコール、ポリアミド、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリフェニルフタルアミド、ポリエステル、ポリウレタン、ポリメチルメタクリレートの中から選択された物質であることを特徴とする請求項１２に記載の配向膜形成方法。
【請求項１６】
前記光照射は、直線偏光、部分偏光、非偏光されたＵＶ光を利用することを特徴とする請求項１２に記載の配向膜形成方法。
【請求項１７】
前記光照射エネルギーは、０．００１〜５Ｊ/ｃｍ２であることを特徴とする請求項１６に記載の配向膜形成方法。
【請求項１８】
前記配向膜の誘電率は２〜５であることを特徴とする請求項１２に記載の配向膜形成方法。
【請求項１９】
前記配向膜の屈折率は１〜２であることを特徴とする請求項１２に記載の配向膜形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関し、特に、画質を向上させる横電界方式(ＩＰＳ)液晶表示装置の製造方法および配向膜形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、画像情報を画面に示すディスプレイ装置の中で、ブラウン管表示装置(ＣＲＴ)が今まで最も多く使用されているが、これは表示面積に比べて体積が大きく重いので、使用に大変不便があった。
そして、今日には電子産業の発達に伴ってＴＶブラウン管などに制限的に使われていたディスプレイ装置が、パーソナルコンピュータ、ノートブックコンピュータ、無線端末機、自動車計器板、電光板などにまで拡大使用されている。なお、情報通信技術の発達に伴って、大容量の画像情報を伝送できるようになって、これを処理して具現できる次世代ディスプレイ装置の重要性が大きくなっている。
【０００３】
このような次世代ディスプレイ装置は、軽薄短小、高輝度、大画面、低消費電力および低価格化を実現する必要があるが、その一つとして最近液晶表示装置が注目されている。
前記液晶表示装置(ＬＣＤ)は、表示解像度が他の平板表示装置より優れており、動画像を表示するとき、ブラウン管に比べられるほど速い応答速度を有している。
【０００４】
現在、主に使用されている液晶表示装置の一つとして、ツイストネマティック(ＴＮ)方式の液晶表示装置が挙げられる。前記ＴＮ方式は、二つの基板にそれぞれ電極を設け、液晶方向子(director)が９０°ツイストされるように配列してから、電極に電圧を印加して、液晶方向子を駆動する方式である。
しかし、前記ＴＮ方式液晶表示装置は、視野角が狭いという大きな短所を有している。
【０００５】
したがって、最近前記の狭小な視野角の問題を解決するため、様々な新しい方式を採用した液晶表示装置に対する研究が活発に行われている。前記の方式としては、横電界方式(ＩＰＳ)またはＯＣＢ方式(曲がり配列型)などがある。
【０００６】
その中から、前記横電界液晶表示装置は、液晶分子を基板に対して水平を維持した状態で駆動するために、二つの電極を同一な基板上に形成し、前記二つの電極の間に電圧を印加して、基板に対して水平方向に電界を発生する。すなわち、液晶分子の長軸が基板に対して立ち上がらないようになる。
そのため、視覚方向に対する液晶の複屈折率の変化が小さくて、従来のＴＮ方式液晶表示装置に比べて、視野角特性が格段に優れている。
【０００７】
以下、添付の図面を参照して、従来技術による横電界方式液晶表示装置の構造を具体的に説明する。
【０００８】
図１は、一般の横電界方式液晶表示装置の断面図である。
一般の横電界方式液晶表示装置は、第１基板１１８と第２基板１１９とを対向合着して、前記両基板の間に液晶層１３０を注入して形成するが、まず、前記第１基板１１８上に金属を蒸着してからパターニングして、複数のゲート配線と、前記ゲート配線から分岐される薄膜トランジスタ位置にゲート電極１０９を形成する。
【０００９】
次に、前記ゲート電極１０９を含んだ全面にゲート絶縁膜１２０を形成し、前記ゲート絶縁膜１２０の上部にアクティブ層１１５ａとオーミックコンタクト層１１５ｂを含む半導体層１１５を形成する。
【００１０】
そして、前記ゲート絶縁膜１２０の上部に前記ゲート配線とマトリックス構造を形成するようにデータ配線１１０を形成する。
このとき、前記データ配線１１０の形成時に、薄膜トランジスタのソース/ドレイン電極１１６/１１７を同時に形成する。
【００１１】
そして、前記ゲート配線と平行に共通配線と共通電極１１３を形成する。
【００１２】
そして、前記のように形成された第１基板１１８上の全面に保護膜１２８を形成する。
【００１３】
続いて、前記ドレイン電極１１７と電気的に連結され、前記データ配線１１０に平行するデータ電極１１４を形成する。
【００１４】
そして、前記のように形成された第１基板１１８上の全面に第１配向膜１２９を形成する。
【００１５】
一方、前記第２基板１１９上には、光漏れを防止するブラックマトリックス１２１を形成し、前記ブラックマトリックス１２１の間に赤色(Ｒ)、緑色(Ｇ)および青色(Ｂ)のカラーフィルタパターンからなるカラーフィルタ層１２２を形成する。
【００１６】
そして、前記カラーフィルタ層上部には、表面を平坦化し、カラーフィルタ層１２２を保護するオーバーコート層１２３を形成する。
【００１７】
次に、前記オーバーコート層１２３の上部に第２配向膜１２６を形成する。
【００１８】
図２Aおよび図２Bは、一般の横電界方式液晶表示装置のオフ、オン状態の動作をそれぞれ図示した断面図である。
【００１９】
図２Aは、オフ状態で水平電界が印加されないので、液晶層２１１の動きがない状態を示している。
【００２０】
図２Bは、電圧が印加されたオン状態の液晶の配列状態を図示した図面である。前記共通電極２１７および画素電極２３０と対応する位置の液晶２１１ａの相変移はないが、共通電極２１７と画素電極２３０の間の区間に位置する液晶２１１ｂは、前記共通電極２１７と画素電極２３０の間に電圧が印加されることで形成される水平電界Ｋによって、前記水平電界Ｋと同じ方向に配列されるようになる。
【００２１】
すなわち、前記横電界方式液晶表示装置は、液晶が水平電界によって移動するので、視野角が広くなる特性がある。
【００２２】
図３を参照して、前記横電界方式液晶表示装置の製造方法を具体的に説明する。
まず、図１で説明したような構造を有している横電界方式液晶表示装置の上、下基板を製作する(Ｓ１００)。
そして、複数のパターンが形成された基板上の異物質を除去するために洗浄工程(Ｓ１１０)を行い、配向膜印刷装置を用いて基板上面に配向膜の原料液であるポリイミド(ＰＩ)を印刷する配向膜印刷工程(Ｓ１２０)を行う。
【００２３】
次に、前記配向膜原料液に高温の熱を与えて、溶媒を乾燥し硬化させる配向膜焼成工程(Ｓ１３０)を行う。
続いて、ラビング装置を用いて、焼成処理された配向膜の表面を一定の方向にこすって溝を作る配向膜ラビング工程(Ｓ１４０)を行う。
【００２４】
前記の配向膜形成工程が終わってから、上部基板のエッジ部に接着剤の役目をするシールパターンを、液晶注入口を除いた領域に形成し、下部基板にスペーサを散布する(Ｓ１５０)。
【００２５】
次に、前記両基板を対向合着するが、与えられたマージンから外れたら光が漏れるので、通常数マイクロメートル程度の精密度が要求される(Ｓ１６０)。
【００２６】
そして、前記のように対向合着された基板を単位セルに切断するセル切断工程を行うが(Ｓ１７０)、これは、完全に合着された両基板を必要なサイズに切断するためである。前記セル切断工程は、上、下基板の表面にラインを形成するスクライブ工程とスクライブされたラインに衝撃を与えて基板を分離するブレイク工程とを含む。
【００２７】
最後に、前記単位セルに切断された両基板の間に液晶を注入し、液晶が流れ出ないように液晶注入口を封止すると、求める液晶表示装置が完成する(Ｓ１８０)。
【００２８】
ここで、液晶の物理的特性は分子配列状態によって変わり、よって、電界などの外力に対する応答にも差ができる。
前記のような液晶分子の性質のため、液晶分子の配列制御は液晶物性の研究には勿論、液晶表示装置の構成上にも必須の技術である。
【００２９】
特に、液晶分子らを一定の方向に均一に配向させるためのラビング工程は、液晶ディスプレイの正常的な駆動と画面の均一なディスプレイ特性を決める重要な要素であって、これに対する多くの研究が行われてきた。
【００３０】
ここで、従来の液晶分子の初期配列方向を決めるための配向膜形成過程についてより詳細に説明する。
まず、配向膜は、高分子薄膜を塗布し、配向膜を一定の方向に配列する工程で形成される。
【００３１】
前記配向膜には、一般にポリイミド系列の有機物質が使われ、前記配向膜を配列する方法としては、主にラビング方法が用いられている。
【００３２】
このようなラビング方法は、まず、基板上にポリイミド系列の有機物質を塗布し、６０〜８０℃程度の温度で溶剤を揮発させ整列してから、８０〜２００℃程度の温度で硬化させてポリイミド配向膜を形成した後、ベルベットなどを巻いたラビング布を用いて、前記配向膜を一定の方向にこすることによって、配向方向を形成する。
このようなラビングによる方法には、配向処理が容易なので大量生産に適合し、安定した配向ができる長所がある。
【００３３】
しかし、前記ラビング方法は、ラビングを行うとき欠陥のあるラビング布が付着されたローラを使う場合、ラビングの不良が発生する。
すなわち、前記のようなラビング布を用いたラビング方法は、配向膜とラビング布の直接的な接触を通じて行われるので、埃の発生による液晶セルの汚染、静電気の発生による予め基板に設けられたＴＦＴ素子の破壊、ラビング後の追加的な洗浄工程の必要、大面積適用時の配向の不均一性などの様々な問題点が発生して、液晶表示装置の製造時の収率を下げる問題点がある。
【００３４】
前記のような構成で製造される横電界方式液晶表示装置は、画素領域に画素電極および共通電極のような電極パターンを形成しているので、これに対する段差が発生する。これは図４に図示されている。
【００３５】
図４Aおよび図４Bは、従来の横電界方式液晶表示装置において、段差部の液晶配向を示す断面図および平面図である。
【００３６】
特に、最近は横電界方式液晶表示装置における視野角改善のために、スーパー横電界方式液晶表示装置(Ｓ−ＩＰＳ)を適用し、工程数を減らすために、３〜４マスクを用いた横電界方式液晶表示装置を開発した。よって、基板の段差はますます増加しており、これによってラビング時の配向不良発生が増加する問題がある。
【００３７】
図４Aおよび図４Bに図示されたように、横電界方式液晶表示装置において、下部基板上にパターニングされている画素電極３３０上に配向膜３５１を形成しており、前記画素電極３３０のエッジ部分には段差が形成されている。
そして、前記下部基板と対向する上部基板には、カラーフィルタ層３６０と配向膜３５２が形成されており、上部基板と下部基板との間に液晶層３９０が形成されている。
【００３８】
このように画素領域内の電極パターンのエッジ部分に発生する段差では、配向がきちんと行われず、液晶の駆動時に問題点を発生する。
まず、前記液晶がノーマリブラックモードである場合、電圧を印加しない状態の時は、ブラックに表示される。
【００３９】
しかし、前記図４に示したＡ領域では、ゲート電圧がオフ状態のとき、光漏れ現象が発生する。
すなわち、電圧が印加されない場合、液晶は配向膜３５１、３５２のラビング方向に平行する状態で整列すべきである。
【００４０】
しかし、Ａ領域では、電極パターンのエッジ部分の段差によって、液晶不均一層３９１で液晶がラビング方向と一致しない現象が現れ、続いて液晶均一層３９２でも同様な現象が発生する。
【００４１】
よって、前記電極のエッジ部に不均一に整列している液晶によって、光の位相遅延(retardation)が発生し、この位相遅延によって、透過される直線偏光は楕円偏光へと変化し、この楕円偏光はカラーフィルタ側に近接して形成されている均一な液晶層でも位相遅延を発生させて、より大きい位相遅延を発生させるようになる。
【００４２】
結果的に、ノーマリブラックモードで電圧が印加されないとき、バックライトの光が前記Ａ領域をそのまま通過し、これによってダーク状態で光漏れが発生して、色コントラスト比を減少させるので、高画質の表現が難しい。
【００４３】
特に、最近は横電界方式液晶表示装置における視野角改善のためも、スーパー横電界方式液晶表示装置(Ｓ−ＩＰＳ)を適用し、工程数を減らすために、３〜４マスクを利用した横電界方式液晶表示装置を開発することによって、段差はますます増加しており、これによる配向不良の発生が増加する問題点がある。
【００４４】
したがって、ラビング時にラビング布の不均一によって液晶配向整列度が乱れたり、段差部の周辺でラビングがきちんと行われないので、ブラック輝度増加および色コントラスト比の増加のような、液晶表示装置の画質を低下させる問題点が発生している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００４５】
本発明は、横電界方式液晶装置において、基板全面にラビング処理してから、ノンラビング方式のＵＶ照射方法を利用して、基板の全面または段差部に後処理し、電極のエッジ部分のように光漏れが発生する領域にマスクを用いて部分的に照射することによって、段差により発生する光漏れを減少させる横電界方式液晶表示装置の製造方法および配向膜形成方法を提供することに目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００４６】
前記の目的を達成するために、本発明に係る一実施例に係る横電界方式液晶表示装置の製造方法は、第１基板上に水平方向に互いに所定間隔離隔してゲート配線と共通配線を形成する段階と、前記ゲート配線に垂直する方向にデータ配線を形成する段階と、前記データ配線に平行する複数の共通電極を形成し、前記共通電極と交互に形成する画素電極を形成する段階と、前記画素電極を含む第１基板上に第１配向膜を形成する段階と、ラビング工程を利用して前記第１配向膜を１次配向処理する段階と、前記第１配向膜に透過部と遮断部とを備えるマスクを被せる段階と、前記マスク上において、前記第１配向膜に所定量のエネルギーを有するビームを照射して、前記ゲート配線、データ配線、共通電極および画素電極の中から少なくとも一つの段差部を２次配向処理する段階と、前記第１基板に対向する第２基板上にカラーフィルタ層およびブラックマトリックスを形成する段階と、前記第１、２基板の間に液晶層を形成する段階とを含んでなることを特徴とする。
【００４７】
なお、前記の目的を達成するために、本発明に係る配向膜形成方法は、段差部が存在する基板上に配向膜を形成する段階と、前記配向膜をラビングする段階と、前記配向膜上にマスクを被せる段階と、前記マスク上に光照射する段階とを含んでなることを特徴とする。
【００４８】
前記マスクは、透過部と遮断部を形成することを特徴とする。
前記マスクの透過部は、前記段差部に対応することを特徴とする。
したがって、本発明は、横電界方式液晶表示装置において、配向膜全面にラビング処理をしてから、ラビング処理された配向膜の電極周辺の段差部分に、マスクを用いて部分的に非偏光および偏光照射をして、光漏れを防止し色コントラスト比を向上させて高画質を具現することによって、製品の信頼性を向上させる。
【００４９】
なお、本発明は、ラビングを行った配向膜に非偏光された光を用いて照射する場合には、別途の偏光装備なしに高画質が得られるので、工程が簡単で製造費用を節減することができ、光漏れ領域にマスクを用いてＵＶを照射することによって、サイド欠陥を最小化し残像を改善することができる。
【発明の効果】
【００５０】
本発明は、横電界方式液晶表示装置において、配向膜全面にラビング処理をした後、ラビング処理された配向膜の電極周辺の段差部分に、マスクを用いて部分的に非偏光および偏光照射をして、光漏れを防止し、色コントラスト比を向上させて高画質を具現することにより、製品の信頼性を向上させる効果がある。
【００５１】
なお、本発明は、ラビングを行った配向膜に非偏光された光を用いて照射する場合には、別途の偏光装備なしに高画質が得られるので、工程が簡単で製造費用を節減できる効果がある。
【００５２】
さらに、本発明は、光漏れ領域にマスクを使用してＵＶを照射することにより、サイド欠陥を最小化し、残像を改善する効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５３】
以下、添付の図面を参照して本発明の具体的な実施例について詳細に説明する。
本発明に係る横電界方式液晶表示装置用アレイ基板を概略的に示す平面図である。
【００５４】
図５に図示されたように、本発明に係る横電界方式液晶表示装置用アレイ基板４１０は、所定間隔離隔して一方向に平行に構成された多数のゲート配線４１２と、前記ゲート配線４１２に近接して一方向に平行に構成された共通配線４１６と、前記二つの配線と交差して、特にゲート配線４１２とは画素領域Ｐを定義するデータ配線４２４とを含んでいる。
【００５５】
前記ゲート配線４１２とデータ配線４２４の交差地点には、ゲート電極４１４と半導体層(図６で４２７参照)とソース電極４２６およびドレイン電極４２８を含む薄膜トランジスタＴが構成され、前記ソース電極４２６は前記データ配線４２４と連結され、前記ゲート電極４１４は前記ゲート配線４１２と連結される。
【００５６】
前記画素領域Ｐの上部には前記ドレイン電極４２８と連結される画素電極４３０と、前記画素電極４３０と平行に構成され前記共通配線４１６と連結される共通電極４１７が構成される。
【００５７】
前記画素電極４３０は、前記ドレイン電極４２８から延長されデータ配線４２４と平行に形成されており、互いに所定間隔離隔した多数の垂直部４２０ｂと、前記共通配線４１６の上部で垂直部４３０ｂを一つに連結する水平部４３０ａとで構成される。
【００５８】
前記共通電極４１７は、前記共通配線４１６から下へ垂直に延長され、前記画素電極４３０の垂直部４３０ｂと平行に交互に構成される多数の垂直部４１７ｂと、前記各垂直部４１７ｂを一つに連結する水平部４１７ａとで構成される。
このとき、前記画素電極４３０の水平部４３０ａは、共通配線４１６の水平部４１７ａ上の一部にゲート絶縁膜(図６で４１９参照)を介して形成されており、前記共通配線４１６と共にストーリジキャパシタＣを構成する。
【００５９】
ここで、前記データ配線４２４、画素電極４３０、共通電極４１７は、その折曲される所が一ヶ所以上のジグザグ構造からなることも可能である。
【００６０】
以下、このように構成される横電界方式液晶表示装置の製造方法を説明する。
図６A乃至図６Eは、本発明に係る一実施例であって、横電界方式液晶表示装置の製造工程を順次に図示した工程断面図である。
【００６１】
図６Aに図示されたように、アレイ基板４１０上に信号遅延の防止のために低い比抵抗を有する低抵抗金属を蒸着してから、フォトリソグラフィ法でパターニ化して、ゲート配線(図５の４１２参照)および前記ゲート配線４１２から分岐される薄膜トランジスタのゲート電極４１４を形成する。
【００６２】
前記低抵抗金属としては、銅(Ｃｕ)、アルミニウム(Ａｌ)、アルミニウム合金(アルミニウム−ネオジム（ＡｌＮｄ）)、モリブデン(Ｍｏ)、クロム(Ｃｒ)、チタン(Ｔｉ)、タンタル(Ｔａ)、モリブデン−タングステン(ＭｏＷ)などを使用する。
【００６３】
前記ゲート配線４１２およびゲート電極４１４を形成するとき、前記ゲート配線４１２に平行する共通配線(図５の４１６参照)および前記共通配線４１６から分岐される複数の共通電極４１７を同時に形成する。
【００６４】
続いて、前記ゲート配線４１２を含める全面に、シリコン窒化物(ＳｉＮｘ)またはシリコン酸化物(ＳｉＯｘ)などの無機絶縁物質をＰＥＣＶＤ法などで蒸着して、ゲート絶縁膜４１９を形成する。
【００６５】
そして、前記ゲート絶縁膜４１９の上に、非晶質シリコンなどの物質を蒸着し、選択的に除去して、前記ゲート電極４１４上部のゲート絶縁膜４１９の上に、島模様の半導体層４２７を形成する。
このとき、図示してはいないが、前記非晶質シリコンに不純物イオンを注入したオーミックコンタクト層をさらに形成して、パターニングすることができる。
【００６６】
そして、図６Bに図示されたように、前記ゲート絶縁膜４１９上部の全面に、Ｃｒ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｔａ、ＭｏＷ、Ａｌ合金などの金属を蒸着してからフォトエッチグ技術でパターニングして、前記ゲート配線４１２と垂直方向に交差して画素領域を定義するデータ配線４２４を形成し、前記データ配線４２４と同時に前記半導体層４２７の両端にそれぞれ配置されるソース電極およびドレイン電極４２６、４２８を形成する。
【００６７】
そして、前記データ配線４２４を含めるアレイ基板４１０の全面に、シリコン窒化膜または有機絶縁膜のベンゾ−シクロ−ブテン（ＢＣＢ）を塗布して保護膜４３８を形成し、前記ドレイン電極４２８にコンタクトホール(図示せず)を形成する。
【００６８】
そして、全面に透明導電物質のインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）またはインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）を用いて、透明導電膜を蒸着し、パターニングして、前記ドレイン電極４２８と連結され、前記データ配線４２４と平行しながら前記共通電極４１７の間に位置して、前記共通電極４１７と交互に配置される複数の画素電極４３０を形成する。
ここで、前記画素電極４３０を金属物質で形成する場合、図面には図示されていないが、前記保護膜４３８を形成する前に、前記データ配線４２４と同一物質で前記データ配線４２４と同時に形成することも可能である。
【００６９】
図６Cに図示されたように、前記画素電極４３０を含める全面に配向膜物質を形成するが、耐熱性、液晶との親和性の優れたポリイミド樹脂を基板上に印刷し、乾燥して、第１配向膜４８１を形成し、ラビング工程を用いて１次配向処理を行う。
【００７０】
前記配向膜物質としてポリイミド樹脂のほかにも、ＵＶ照射時に選択的に切断される結合を有する高分子を含むポリアミック酸、ポリエチレンイミン、ポリビニールアルコール、ポリアミド、ポリエチレン、ポリスチレン、 ポリフェニレンフタルアミド(polyphenylenaphthalamide)、ポリエステル、ポリウレタン、ポリメチルメタクリレイトなどが使用できる。
そして、前記配向膜の誘電率は２〜５、屈折率は１〜２であることを特徴とする。
【００７１】
続いて、図６Dに図示されたように、前記１次配向処理が行われた第１配向膜４８１に光照射をして２次配向処理を行う。
より具体的に説明すると、前記１次配向処理は、ポリイミドからなる前記第１配向膜４８１上でベルベット、レーヨン、ナイロンなどを巻いたラビング布４３３を用いて、前記第１配向膜４８１を一定の方向に擦ることで配向方向を形成するラビング方法である。
【００７２】
そして、前記のようにラビングされた第１配向膜４８１に光照射を利用して２次配向処理をする。
前記光は、直線偏光、部分偏光、または非偏光された光が使用できる。
【００７３】
前記１次配向処理は光照射を利用して行い、前記１次配向処理の後２次配向処理のラビング工程を行って配向処理することも可能である。
なお、前記１次配向処理と２次配向処理を同時に行うことも可能である。
【００７４】
このとき、好ましくは、前記ラビング方向と光配向方向が一致すれば、配向改善効果を極大化することができる。
【００７５】
このように１次配向処理を行った第１配向膜４８１に光照射のような２次配向処理をすると、電極部周辺の段差部で配向が均一に行われる。
【００７６】
このとき、前記２次配向処理は、基板に透過部４４０ａ、５４０ａと遮断部４４０ｂ、５４０ｂを有するマスク４４０、５４０を介して行う。
【００７７】
前記のマスクを使用する理由は、光漏れ領域(求める領域)にマスクを使用してＵＶを照射することによって、サイド欠陥が最小化できるためである。
その結果、前記サイド欠陥により発生する残像の問題が解決できる。
【００７８】
図７を参照すると、前記マスク４４０、５４０の透過部４４０ａ、５４０ａは、光漏れが発生する段差部に対応するようにする。
【００７９】
このとき、段差部で光漏れが発生する領域の幅Ｌは、
Ｌ＝ｄ/ｔａｎθ
そして、前記マスク４４０、５４０の透過部４４０ａ、５４０ａの幅ａは、
ａ＝Ｌ＋２×Ｍ
＝ｄ/ｔａｎθ＋２×Ｍ
（ここで、Ｍ(マスクマージン)≦１０μｍ、１００Å＜ｄ(段差の高さ)＜６０００Å、４５度＜θ≦９０度である。）
【００８０】
このように、光漏れが発生する段差部に対応する領域に対して透過部４４０ａ、５４０ａを有するマスク４４０、５４０を用いて、基板５００上に光を照射する。
【００８１】
これにより、前記配向膜５５１で、１次配向処理のラビングにより配向が不均一に行われた電極５３０周辺の段差部に光を部分照射して、追加的な２次配向処理をすることによって、液晶５９０の捩れによる光漏れが除去できる。
【００８２】
以降、図６Eに図示されように、カラーフィルタ基板４７０上において、液晶の制御ができない部分、すなわち、ゲート配線、データ配線、薄膜トランジスタ部分での光漏れを防止するために、クロム(Ｃｒ)、クロム酸化物(ＣｒＯｘ)などの反射率の高い金属またはブラックレジンを用いて、ブラックマトリックス４７３を形成する。
【００８３】
以降、前記ブラックマトリックス４７３の間に、電着法、顔料分散法、塗布法などを用いて、色相表示のための赤(Ｒ)、緑(Ｇ)、青(Ｂ)のカラーフィルタ層４７５を形成し、前記カラーフィルタ層４７５を保護するために、カラーフィルタ層４７５を含める全面に、オーバーコート層４７９を形成することも可能である。
【００８４】
次に、前記オーバーコート層４７９の上部に、液晶との親和性が優れており、感光特性を有するポリイミド物質を印刷して、第２配向膜４７７を形成し、前記第１配向膜４８１と互いに垂直な方向に配向方向を形成する。前記第２配向膜４７７は、前述した第１配向膜４８１の配向処理方法のように、ラビング工程の１次配向処理とマスクを用いた部分光照射方法の２次配向処理を通じて形成される。
【００８５】
続いて、前記アレイ基板４１０またはカラーフィルタ基板４７０にコラムスペーサ(図示せず)を形成してから、前記アレイ基板４１０またはカラーフィルタ基板４７０の表示領域に、液晶注入方式または液晶滴下方式で液晶層４８８を形成し、前記アレイ基板４１０またはカラーフィルタ基板４７０のエッジ部にシール剤を形成して、前記アレイ基板４１０とカラーフィルタ基板４７０を真空状態で合着する。
【００８６】
図８Aおよび図８Bは、本発明に係る横電界方式液晶表示装置において、電極部の液晶配向を概略的に示す平面図である。
【００８７】
図８Aおよび図８Bに図示されたように、本発明に係る横電界方式液晶表示装置において、基板６００上に段差が形成される電極上に配向処理された配向膜が形成されている。
【００８８】
図８Aおよび図８Bに図示されたように、本発明に係る横電界方式液晶表示装置において、基板６００上に段差が形成される電極上に配向処理された配向膜が形成されている。
このとき、前記電極の段差の高さｄは、１００Å≦ｄ(段さの高さ)≦７０００Åとする。
そして、前記電極のテーパー角度θは、４５度＜θ≦９０度とする。
【００８９】
図８Aに図示されたように、前記基板６００上に形成されている配向膜は１次配向処理で形成される。
【００９０】
前記１次配向処理は、ポリイミドのような配向物質からなる前記配向膜上にベルベット、レーヨン、ナイロンなどを巻いたラビング布を用いて前記配向膜を一定の方向にこすることによって、配向方向を形成するラビング方法である。
【００９１】
このとき、基板上に段差が１００Å〜７０００Å以上の電極部６３０周辺Ｂをラビングすると、前記段差部によりラビング布が配向膜に届かなくて配向が行われなかったり、ラビング布が段差を通過しながらラビング布が乱れて配向整列度が不均一になる可能性がある。
したがって、図８Ｂに図示されたように、基板６００上に１次配向処理された配向膜にマスクを用いた部分光照射で２次配向処理をする。
【００９２】
このように、１次配向処理を行った配向膜に光照射のような２次配向処理をすると、電極部６３０周辺Ｂの段差部で配向が均一に行われる。
このとき、前記光照射エネルギーは、０．００１〜５Ｊ/ｃｍ２であることを特徴とする。
【００９３】
前記２次配向処理は、基板に透過部と遮断部を有するマスクを介して行う。
前記マスクの透過部は、光漏れが発生する段差部に対応するようにする。
このように、光漏れが発生する段差部に対応する領域に対して、透過部を有するマスクを用いて基板上に光を照射する。
【００９４】
よって、前記配向膜において、１次配向処理のラビングにより配向が不均一に行われた電極周辺の段差部だけに光を部分照射して、追加的な２次配向処理をすることによって、光漏れが除去できる。
このとき、前記ラビング方向と光配向方向は一致することが可能である。
【００９５】
前記光照射において、直線偏光、部分偏光、非偏光されたＵＶ光を利用することが可能である。
【００９６】
図９乃至図１１は、本発明に係る横電界方式液晶表示装置の効果を示す写真である。
【００９７】
図９の(ａ)および(ｂ)は、電極部段差が３０００Åで、電極のテーパー角度が６０度である場合、１、２次配向処理をした後の光漏れの程度を示す写真である。
【００９８】
図９の(ａ)は、１次配向処理のラビングを行って、配向が電極部周辺で不均一に行われることにより、光漏れが発生することを示す。図９の(ｂ)は、(ａ)のように１次配向処理の後、２次配向処理の光照射を電極部段差の周辺で部分的に行うと、光漏れが著しく減少することを示す。
【００９９】
図１０の(ａ)および(ｂ)は、電極部段差が２０００Åで電極のテーパー角度が３５度である場合、１、２次配向処理をした後の光漏れ程度を示す写真である。
【０１００】
図１０の(ａ)は、１次配向処理のラビングを行って、配向が電極部周辺で不均一に行われることにより、光漏れが発生することを示す。図１０の(ｂ)は、(ａ)のように１次配向処理の後、２次配向処理の光照射を電極部段差の周辺に部分的に行うと、光漏れが著しく減少することを示す。
【０１０１】
図１１の(ａ)および(ｂ)は、電極部段差が５０００Åで電極のテーパー角度が７５度である場合、１、２次配向処理をした後の光漏れ程度を示す写真である。
【０１０２】
図１１の(ａ)は、１次配向処理のラビングを行って、配向が電極部周辺で不均一に行われることにより、光漏れが発生することを示す。図１１の(ｂ)は、(ａ)のように１次配向処理の後２、次配向処理の光照射を電極部段差の周辺に部分的に行うと、光漏れが著しく減少することを示す。
【０１０３】
以上、前述したように、本発明に係る横電界方式液晶表示装置およびその製造方法はこれに限定されるのではなく、本発明の技術的思想内で当分野の通常の知識を有する者により、その変形や改良が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】一般の横電界方式液晶表示装置の断面図である。
【図２Ａ】一般の横電界方式液晶表示装置のオフ状態の動作をそれぞれ図示した断面図である。
【図２Ｂ】一般の横電界方式液晶表示装置のオン状態の動作をそれぞれ図示した断面図である。
【図３】横電界方式液晶表示装置の製造方法を具体的に示すフローチャートである。
【図４Ａ】従来の横電界横式液晶表示装置において、段差部の液晶配向を示す断面図である。
【図４Ｂ】従来の横電界横式液晶表示装置において、段差部の液晶配向を示す平面図である。
【図５】本発明に係る横電界方式液晶表示装置用アレイ基板を概略的に示す平面図である。
【図６Ａ】本発明に係る一実施例であって、横電界方式液晶表示装置の製造工程を順次に図示した工程断面図である。
【図６Ｂ】本発明に係る一実施例であって、横電界方式液晶表示装置の製造工程を順次に図示した工程断面図である。
【図６Ｃ】本発明に係る一実施例であって、横電界方式液晶表示装置の製造工程を順次に図示した工程断面図である。
【図６Ｄ】本発明に係る一実施例であって、横電界方式液晶表示装置の製造工程を順次に図示した工程断面図である。
【図６Ｅ】本発明に係る一実施例であって、横電界方式液晶表示装置の製造工程を順次に図示した工程断面図である。
【図７】本発明に係る横電界方式液晶表示装置の段差部を概略的に示す断面図である。
【図８Ａ】本発明に係る横電界方式液晶表示装置において、基板上の配向膜に１次配向処理としてラビングだけを行った場合を示す図面である。
【図８Ｂ】本発明に係る横電界方式液晶表示装置において、１次配向処理された配向膜に２次配向処理として光照射を行った場合を示す図面である。
【図９】本発明に係る横電界方式液晶表示装置の効果を示す写真である。
【図１０】本発明に係る横電界方式液晶表示装置の効果を示す写真である。
【図１１】本発明に係る横電界方式液晶表示装置の効果を示す写真である。
【符号の説明】
【０１０５】
３３０、４３０：画素電極   
３５１、３５２：配向膜
３６２、４７５：カラーフィルタ層            
３９０：液晶層
４１０：アレイ基板         
４１２：ゲート配線
４１４：ゲート電極         
４１６：共通配線
４１７：共通電極           
４１９：ゲート絶縁膜
４２４：データ配線         
４２６：ソース電極
４２７：半導体層           
４２８：ドレイン電極
４３３：ラビング布         
４３８：保護膜
４４０：マスク             
４７０：カラーフィルタ基板
４７７：第２配向膜         
４７９：オーバーコート層
４８１：第１配向膜         
４８８：液晶層
【図１】
2006189860.tif 000003
【図２Ａ】
2006189860.tif 000004
【図２Ｂ】
2006189860.tif 000005
【図３】
2006189860.tif 000006
【図４Ａ】
2006189860.tif 000007
【図４Ｂ】
2006189860.tif 000008
【図５】
2006189860.tif 000009
【図６Ａ】
2006189860.tif 000010
【図６Ｂ】
2006189860.tif 000011
【図６Ｃ】
2006189860.tif 000012
【図６Ｄ】
2006189860.tif 000013
【図６Ｅ】
2006189860.tif 000014
【図７】
2006189860.tif 000015
【図８Ａ】
2006189860.tif 000016
【図８Ｂ】
2006189860.tif 000017
【図９】
2006189860.tif 000018
【図１０】
2006189860.tif 000019
【図１１】
2006189860.tif 000020